石劍琛

1 引言

在海戰(zhàn)場上，隨著作戰(zhàn)環(huán)境的復(fù)雜性、威脅目標的多樣性、戰(zhàn)斗場面的激烈性和使命任務(wù)的繁復(fù)性，單一作戰(zhàn)平臺在應(yīng)變能力方面日漸暴露出一定的缺陷。在應(yīng)付超聲速、智能化隱身反艦導(dǎo)彈和隱身戰(zhàn)斗機方面現(xiàn)有艦載探測系統(tǒng)缺乏遠距離預(yù)警能力；在滿足現(xiàn)代海戰(zhàn)對戰(zhàn)場監(jiān)視、信息搜集、目標指示、通信中繼和選擇性打擊等方面顯得力不從心；在對瀕海目標和陸上縱深目標進行全方位、全天候、超視距偵察、探測并實施精確打擊方面，現(xiàn)有艦載武器系統(tǒng)能力尚顯不足。為彌補這些能力不足，并滿足現(xiàn)代化海上作戰(zhàn)中信息化控制、精確打擊和?？仗煲惑w化作戰(zhàn)要求，軍事大國爭相發(fā)展無人作戰(zhàn)系統(tǒng)［1］。

無人作戰(zhàn)系統(tǒng)是由無人作戰(zhàn)平臺、任務(wù)載荷、指揮控制系統(tǒng)以及空一天一地信息網(wǎng)絡(luò)組成的綜合化作戰(zhàn)系統(tǒng)，是信息化戰(zhàn)爭中奪取信息優(yōu)勢、實施精確打擊、完成特殊作戰(zhàn)任務(wù)的重要手段之一。無人作戰(zhàn)平臺是無人作戰(zhàn)系統(tǒng)最主要的組成部分，是一種有動力但無人駕駛、能自主控制或遠距離遙控、可回收或一次性消耗、可攜帶致命或非致命載荷的平臺。根據(jù)使用區(qū)域的不同，無人作戰(zhàn)系統(tǒng)可分為無人機系統(tǒng)（UAS）、無人地面平臺（UGV）、無人海上系統(tǒng)（UMS），包括無人潛航器（UUV）、無人水面艇（USV）等［2］。

早在20世紀末期，美國科學(xué)界人士就指出，“不久的將來，無人機/無人作戰(zhàn)飛機將有可能成為21世紀空中作戰(zhàn)的主導(dǎo)力量”。在未來20年中，無人機將執(zhí)行更加廣泛的任務(wù)，不僅作為偵察平臺，更重要的是成為具備一定感知能力的機器人，來完成空運、遠程打擊甚至是空空作戰(zhàn)等任務(wù)。近年來，無人作戰(zhàn)系統(tǒng)作為改變未來戰(zhàn)爭規(guī)則的顛覆性技術(shù)裝備，在世界范圍內(nèi)得到飛速發(fā)展，已經(jīng)成為國家間軍事博弈的重要力量［3～4］。

海軍是多兵種集成作戰(zhàn)的綜合性軍種，作戰(zhàn)類型涉及海戰(zhàn)、空戰(zhàn)和登陸作戰(zhàn)等，因此對水上、空中和陸地的無人作戰(zhàn)平臺都有強烈的需求，其中的主要類型有無人水下航行器、軍用無人機和無人智能化戰(zhàn)車。這些無人作戰(zhàn)系統(tǒng)通常具有體積小、適應(yīng)性強、使用靈活、效費比高等優(yōu)點，并具有良好的智能化、隱身性和機動性，既可以獨立自主運作，也可以作為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的節(jié)點，接受有人作戰(zhàn)平臺的指揮，執(zhí)行多種任務(wù)，對于有效增大海上兵力的作戰(zhàn)半徑，減少艦船裝備損失和人員傷亡，奪取作戰(zhàn)優(yōu)勢具有重要作用。

隨著未來無人機的大量應(yīng)用，勢必大幅推進海陸空天潛不同類型無人平臺系統(tǒng)的軍事應(yīng)用。無人作戰(zhàn)系統(tǒng)是無人系統(tǒng)發(fā)展過程中的一個重大里程碑，對未來的軍事作戰(zhàn)方式將產(chǎn)生深遠的乃至革命性的影響。它的出現(xiàn)標志著無人系統(tǒng)將從過去作為執(zhí)行偵察監(jiān)視、通信中繼和毀傷評估等任務(wù)的作戰(zhàn)支援裝備，升級為未來能夠?qū)﹃懞？罩匾繕藢嵤┚_打擊的主要作戰(zhàn)裝備之一。

2 無人系統(tǒng)的應(yīng)用

海軍無人作戰(zhàn)平臺在未來海戰(zhàn)場上可以有多方面的應(yīng)用：可以將無人平臺進行組網(wǎng)探測實現(xiàn)戰(zhàn)場態(tài)勢實時感知；利用無人平臺的通信中繼實現(xiàn)從傳感器到武器的鉸鏈支持指揮控制；由無人作戰(zhàn)平臺攜帶制導(dǎo)武器對時敏目標進行近距離精確打擊；無人作戰(zhàn)平臺可實現(xiàn)近距離接敵并對敵方實施電子干擾或反輻射攻擊等信息作戰(zhàn)；無人平臺還可以實施無人加油、物資補給等綜合保障等功能。以單無人平臺為例，單平臺無人機（UAV）在海上作戰(zhàn)中可以利用續(xù)航時間長的優(yōu)勢進行預(yù)警偵察及態(tài)勢感知；在有人機的指揮控制下，完成攻擊目標的瞄準計算、武器發(fā)射條件判斷、武器發(fā)射前的裝定參數(shù)計算、武器的發(fā)射控制及發(fā)射后的制導(dǎo)控制，實現(xiàn)交戰(zhàn)控制、毀傷評估甚至自主打擊；利用高空、長航時的特點進行通信中繼接力和干擾壓制；還可以利用獲得所在區(qū)域的云層、降水、風(fēng)速等信息進行戰(zhàn)場環(huán)境氣象探測。單平臺無人潛航器（UUV）利用目標小、續(xù)航時間長，以及布放的隱蔽性，可以進行搜索與偵察、反水雷作戰(zhàn)、反潛作戰(zhàn)、水下潛伏式自主作戰(zhàn)、水下防御作戰(zhàn)及戰(zhàn)斗支援等［5］。

目前已有的各種型號無人系統(tǒng)，在民事上無人系統(tǒng)被廣泛用于海監(jiān)及救災(zāi)任務(wù)，在軍事上，遠程無人機或水下無人系統(tǒng)將能夠為我國海軍提供超視距目標鎖定、短程無人機或水下無人系統(tǒng)可在東海和南海執(zhí)行情報、監(jiān)視和偵察任務(wù)；中高空無人機可以進行廣區(qū)域監(jiān)視，在擴大覆蓋范圍和早期提供預(yù)警能力等。無人機在衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的配合下將為我國提供更好的情報、監(jiān)視和偵察能力，可為我國武器系統(tǒng)（特別是反艦彈道導(dǎo)彈以及其他遠程打擊武器系統(tǒng)）提供遠程定位能力。此外，無人系統(tǒng)還可提升我國其他方面的軍事能力，如利用空間衛(wèi)星進行遠程目標鎖定以及在臺灣、東海、南海等區(qū)域獲得更好的情報、監(jiān)視和偵察能力等，甚至可以直接提供軍事打擊。

多個無人平臺形成的無人戰(zhàn)斗群，是以指揮信息系統(tǒng)為核心，以信息為紐帶，由多個功能上相互聯(lián)系、相互作用，性能上相互補充的不同類型的無人系統(tǒng)組成的作戰(zhàn)集群［6］。無人戰(zhàn)斗群與單一無人平臺相比，具有更強的綜合作戰(zhàn)能力，包括偵察感知能力、中繼能力、打擊能力、評估能力等，因而可獨立或協(xié)同其它有人作戰(zhàn)平臺實施各種作戰(zhàn)任務(wù)［7］。

雖然無人機在我國海軍單艦平臺已有應(yīng)用，但是，國家戰(zhàn)略利益的拓展、熱點地區(qū)利益沖突的加劇、海上兵力行動的頻繁以及遠程精確制導(dǎo)武器的發(fā)展，對海上作戰(zhàn)力量提出了新能力需求，無人系統(tǒng)從原來單系統(tǒng)獨立運用趨向于編組為戰(zhàn)斗/任務(wù)群規(guī)?；褂茫?］，可以預(yù)見，海上無人戰(zhàn)斗群在未來將是我軍海上作戰(zhàn)體系的有機組成部分，其作戰(zhàn)使命是利用無人作戰(zhàn)平臺或者協(xié)同有人作戰(zhàn)平臺奪取戰(zhàn)場制信息權(quán)、制空權(quán)、制海權(quán)和制地權(quán)，進而獲取戰(zhàn)場信息優(yōu)勢和火力優(yōu)勢，贏得信息化條件下高技術(shù)局部戰(zhàn)爭。在未來，以無人系統(tǒng)為作戰(zhàn)平臺，必將能夠進一步提高一體化聯(lián)合作戰(zhàn)水平，實現(xiàn)全時域、全縱深作戰(zhàn)，有效爭奪制信息權(quán)［9］，推進“無人化戰(zhàn)爭”，提升整體作戰(zhàn)效能。

3 無人系統(tǒng)與當(dāng)前作戰(zhàn)體系的融合

同時還必須看到，在相當(dāng)長一段時期內(nèi)，無人系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的生成必須依托于作戰(zhàn)信息系統(tǒng)的體系集成，形成無人與有人作戰(zhàn)系統(tǒng)交互融合的新型作戰(zhàn)體系，才能有效提升聯(lián)合作戰(zhàn)體系能力，必須實現(xiàn)無人作戰(zhàn)系統(tǒng)與有人作戰(zhàn)系統(tǒng)的無縫集成，同時無人作戰(zhàn)系統(tǒng)學(xué)需要有很強的自主行為能力，能夠自主控制，以在動態(tài)的環(huán)境中獨立或協(xié)作完成復(fù)雜任務(wù)［10］。

目前，無人作戰(zhàn)系統(tǒng)正向自主化、協(xié)同化、多樣化方向發(fā)展，促進武器裝備信息化、智能化水平不斷提高。美軍努力將各類型的無人作戰(zhàn)平臺融入現(xiàn)有裝備體系，并逐步向協(xié)同作戰(zhàn)方向發(fā)展。美軍特別強調(diào)無人平臺的“互聯(lián)、互通、互操作”能力，為多平臺協(xié)同作戰(zhàn)打下良好基礎(chǔ)。針對未來戰(zhàn)爭需求，美軍正積極探索開發(fā)無人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)之間、不同類型無人系統(tǒng)之間的協(xié)同作戰(zhàn)能力。認為無人機執(zhí)行空中任務(wù)的最佳方案是與有人機組成編隊［11］，將有人機與無人機混合編組來執(zhí)行戰(zhàn)斗任務(wù)，不僅突破了當(dāng)前無人機智能化水平不足以獨自完成復(fù)雜作戰(zhàn)任務(wù)的限制，而且可以做到優(yōu)勢互補，發(fā)揮二者最大的綜合作戰(zhàn)效能［12］。

未來的無人作戰(zhàn)系統(tǒng)必須能與有人作戰(zhàn)系統(tǒng)或其它無人作戰(zhàn)系統(tǒng)無縫集成，同時無人作戰(zhàn)系統(tǒng)必須擁有很強的自主行為能力，能夠自主控制，以在動態(tài)的環(huán)境中獨立或協(xié)作地完成復(fù)雜的任務(wù)。必須充分利用和發(fā)揮無人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)的協(xié)同，能夠充分利用有人平臺的信息處理、協(xié)同組織和決策能力，無人平臺的隱身性、長續(xù)航性、集群性等特點，進一步提升體系的協(xié)同態(tài)勢感知能力及協(xié)同攻擊能力，實現(xiàn)感知探測能力、分析決策能力、協(xié)同打擊能力的優(yōu)化組合與配置，提升體系生存能力，增加作戰(zhàn)勝利概率［13］。

縱觀美國及其它軍事強國對于無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的研究和發(fā)展情況，可以看出以下幾個特點：平臺控制由簡單的遙控、程控方式向人機智能融合的交互控制方式轉(zhuǎn)變［14］，并逐步向全自主控制方式發(fā)展；作戰(zhàn)模式由單平臺作戰(zhàn)向有人——無人平臺協(xié)同作戰(zhàn)、多無人平臺協(xié)同作戰(zhàn)方向發(fā)展；平臺和體系結(jié)構(gòu)由專用化、單一化向通用化、標準化、互操作方向發(fā)展。所有這些，都說明在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，無人平臺難以取代有人平臺獨立完成復(fù)雜的作戰(zhàn)任務(wù)［15］。有人平臺與無人平臺協(xié)同這種新的組合將是未來戰(zhàn)爭的主要作戰(zhàn)模式，需充分利用有人機和無人機的優(yōu)勢，發(fā)揮兩者最大綜合作戰(zhàn)效能。需要從頂層對有人、無人作戰(zhàn)融合體系進行全局設(shè)計和構(gòu)建，實現(xiàn)體系能力的提升。初步構(gòu)想的未來海戰(zhàn)場電子信息系統(tǒng)體系架構(gòu)如下圖3所示。

虛擬網(wǎng)絡(luò)層實現(xiàn)資源和網(wǎng)絡(luò)的虛擬化，屏蔽底層網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)異質(zhì)性和拓撲結(jié)構(gòu)改變，根據(jù)任務(wù)類型和任務(wù)需求，向任務(wù)提供一個抽象的虛擬網(wǎng)絡(luò)，該虛擬網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)于任務(wù)的工作流程。同時抽象各類資源，向服務(wù)提供對應(yīng)的資源集合。虛擬網(wǎng)絡(luò)管理模塊根據(jù)任務(wù)資源需求，在多任務(wù)之間劃分虛擬網(wǎng)絡(luò)資源切片，并實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與資源的鏈接。借鑒軟件定義網(wǎng)絡(luò)集中智能的思想和靈活機制，實現(xiàn)任務(wù)驅(qū)動的動態(tài)調(diào)度?？刂破鞲鶕?jù)工作流程和虛擬網(wǎng)絡(luò)動態(tài)構(gòu)型自動生成管理控制指令。服務(wù)層利用人工智能方法，深度學(xué)習(xí)戰(zhàn)術(shù)樣本，建立任務(wù)分解與規(guī)劃完備特征集，將任務(wù)智能規(guī)劃為服務(wù)與資源集合，并以任務(wù)需求為中心規(guī)劃工作流程。

例如假想一個無人機執(zhí)行攻擊任務(wù)的場景。在完成攻擊任務(wù)期間，無人機將給控制者提供一個指定目標的圖像，然后開始進行攻擊行動。在必要地情況下，人類駕駛員可以不管無人機的自動操作行為。如果與它們的人類控制者失去聯(lián)絡(luò)，該無人機將具有繼續(xù)執(zhí)行它們自己的任務(wù)并返回基地的能力。類似的，包括無人電子戰(zhàn)作戰(zhàn)平臺在內(nèi)的其它無人作戰(zhàn)系統(tǒng)未來也將納入網(wǎng)絡(luò)中心作戰(zhàn)體系，其組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)該支持聯(lián)合與協(xié)同作戰(zhàn)，支持有人機與無人機混合編隊作戰(zhàn)，能夠使網(wǎng)絡(luò)中各組成單元實現(xiàn)互連互通互操作和共享信息，并形成一幅公共作戰(zhàn)圖像和態(tài)勢感知圖像。

但是目前，無人系統(tǒng)仍游離于一體化指揮信息系統(tǒng)之外，其無人作戰(zhàn)平臺的作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃和指揮控制均未能有效利用一體化指揮信息體系的統(tǒng)一態(tài)勢組織實施，除易造成作戰(zhàn)任務(wù)理解和計劃執(zhí)行的偏差外，還導(dǎo)致系統(tǒng)間信息交互關(guān)系復(fù)雜，一體化指揮信息系統(tǒng)作戰(zhàn)組織任務(wù)管理困難、效率低下，影響作戰(zhàn)進程的推進。為提高作戰(zhàn)組織指揮的效率，實現(xiàn)有人/無人的高效協(xié)同，需要將無人作戰(zhàn)指控系統(tǒng)納入一體化指揮信息體系進行統(tǒng)一管理，通過多指揮要素協(xié)同籌劃框架機制的建立，將無人戰(zhàn)斗群的作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃、航線規(guī)劃、?？沼蛞?guī)劃有效整合，三位一體，以提高任務(wù)規(guī)劃的效率和準確性。

4 構(gòu)想和建議

無人作戰(zhàn)系統(tǒng)必將成為未來海戰(zhàn)場上的重要組成，而無人作戰(zhàn)系統(tǒng)的發(fā)展以及與現(xiàn)有海戰(zhàn)場電子信息系統(tǒng)的融合則是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及到軍事、信息、計算、通信等諸多領(lǐng)域，其在海戰(zhàn)場中的應(yīng)用更是以多種標準的制定和技術(shù)和發(fā)展為基礎(chǔ)，迫切需要及早進行總體布局和頂層規(guī)劃。

1）成立海軍無人機研發(fā)專門指導(dǎo)機構(gòu)，牽引制定明確的發(fā)展規(guī)劃

在海軍針對無人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)的融合和應(yīng)用，成立相應(yīng)的專門指導(dǎo)機構(gòu)，進行整體規(guī)劃，并根據(jù)未來高技術(shù)條件下局部戰(zhàn)爭的特點及發(fā)展趨勢，參與討論和制定全軍無人系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用方向。

2）整體規(guī)劃，統(tǒng)一標準，提升體系作戰(zhàn)能力

海軍從大體系出發(fā)，制定無人系統(tǒng)整體發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃，建立統(tǒng)一管理機制。解決無人系統(tǒng)與其它武器平臺、裝備之間的通用性和互聯(lián)性問題，制定統(tǒng)一的技術(shù)標準、作戰(zhàn)標準及程序標準，使用統(tǒng)一通信、指揮和控制模式，使得飛行器、傳感器、武器、發(fā)射與回收裝置等部件合成有機的無人系統(tǒng)，并進一步與現(xiàn)在有人裝備體系形成完整作戰(zhàn)體系，通過體系融合，提升體系整體作戰(zhàn)能力。

3）以“互聯(lián)、互通、互操作”為目標，突出網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)能力

基于無人系統(tǒng)智能化和信息共享能力的提升，實現(xiàn)無人系統(tǒng)之間以及無人系統(tǒng)與有人系統(tǒng)之間的“互聯(lián)、互通、互操作”，連接成為完整的、有機的協(xié)同作戰(zhàn)體系，形成遠遠高出單個平臺的合力，構(gòu)建全方位、全空域以及全頻域的海上作戰(zhàn)攻防體系。

5 結(jié)語

隨著艦載無人系統(tǒng)戰(zhàn)場空間感知能力、高風(fēng)險區(qū)域突防能力、通信導(dǎo)航支援能力、電子戰(zhàn)能力、攻擊能力和生存能力的發(fā)展，以及軍事應(yīng)用的迫切需求，無人系統(tǒng)將憑借其能力領(lǐng)域的不斷擴展和作戰(zhàn)能力的進一步提高，成為信息化作戰(zhàn)體系中的重要組成部分。無人系統(tǒng)不僅可以協(xié)助海軍在未來的軍事作戰(zhàn)及和平行動中完成各種使命，還可以與艦載裝備協(xié)同使用，顯著增大戰(zhàn)斗力，取得事半功倍的作戰(zhàn)效果。著眼世界軍事革命大趨勢，加快無人系統(tǒng)裝備建設(shè)已成為加強我軍裝備建設(shè)的重要內(nèi)容。隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)高速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)中心化作戰(zhàn)體系架構(gòu)的運用，無人系統(tǒng)及其作戰(zhàn)領(lǐng)域的拓展，必將成為一支重要的空中力量，在未來信息戰(zhàn)中大顯身手，成為未來作戰(zhàn)力量的倍增器，引起武器裝備領(lǐng)域的一次新的革命。

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